模拟和参数优化插入-提取-运输过程的种子采集端效应器使用两个手指和四个针基于EDEM-MFBD的EDEM-MFBD
Jiawei Shi1, Jianping Hu1, Wei Liu1
1Jiangsu Provincial Key Laboratory of Hi-Tech Research for Intelligent Agricultural Equipment, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China.
这项研究优化了自动移植器端效应器用于苗木采摘和抛弃. 优化的参数实现了97.48%的成功率和2.12%的基板损失,提高了农业自动化效率.
科学领域:
- 农业工程 农业工程
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 园艺机械化 园艺机械化
背景情况:
- 自动移植机面临的挑战是,苗木采摘成功率低,盆栽苗木损伤高.
- 这些问题源于最终效应器和盆栽苗之间不清楚的相互作用和参数不匹配.
- 优化苗木采摘终端效应对提高农业自动化效率至关重要.
研究的目的:
- 为了解决自动盆栽苗和抛弃的低成功率和高损害率.
- 在采摘过程中可视化和分析基质颗粒的干扰,使用合模拟.
- 为了优化两指,四针幼苗采摘端效应器的工作参数.
主要方法:
- 使用EDEM-RecurDyn合模拟来分析粒子-效应器相互作用.
- 建立了盆栽苗的动力数学模型和离散元素模型.
- 使用Box-Behnken基准测试,差异分析和响应表面方法来优化参数.
主要成果:
- 最优的参数组合实现了97.48%的成功率种子取和抛弃与2.12%的基质损失率.
- 验证实验证实了这些结果,成功率为97.35%,基质损失为2.34%.
- 现场试验表明97.04%的成功率和2.41%的基质损失,验证了该模型的实用性.
结论:
- 建立的EDEM-RecurDyn合模型准确地模拟了苗木采摘过程.
- 优化的工作参数显著提高了成功率,并减少了基板损失.
- 苗木采摘端效应器具有强大的抗干扰能力,证明了其在现场应用中的可行性和实用性.
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